พลาสมาเมมเบรน: หน้าที่, โครงสร้าง เซลล์และเยื่อหุ้มเซลล์

มีความหนา 8-12 นาโนเมตร ดังนั้นจึงไม่สามารถตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงได้ ศึกษาโครงสร้างของเมมเบรนโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน

พลาสมาเมมเบรนประกอบด้วยไขมัน 2 ชั้น ได้แก่ ชั้นบิลิพิดหรือชั้นไบเลเยอร์ แต่ละโมเลกุลประกอบด้วยหัวที่ชอบน้ำและหางที่ไม่ชอบน้ำ และไขมันในเยื่อหุ้มชีวภาพจะอยู่ที่หัวของมันออกด้านนอกและหางเข้าด้านใน

โมเลกุลโปรตีนจำนวนมากถูกแช่อยู่ในชั้นบิลิพิด บางส่วนอยู่บนพื้นผิวของเมมเบรน (ภายนอกหรือภายใน) บางส่วนทะลุผ่านเมมเบรน

หน้าที่ของพลาสมาเมมเบรน

เมมเบรนช่วยปกป้องเนื้อหาของเซลล์จากความเสียหาย รักษารูปร่างของเซลล์ คัดเลือกสารที่จำเป็นเข้าสู่เซลล์ และกำจัดผลิตภัณฑ์จากการเผาผลาญ และยังรับประกันการสื่อสารระหว่างเซลล์อีกด้วย

สิ่งกีดขวางที่ทำหน้าที่กำหนดขอบเขตของเมมเบรนนั้นมาจากไขมันสองชั้น ป้องกันไม่ให้เนื้อหาของเซลล์แพร่กระจายผสมกับสิ่งแวดล้อมหรือของเหลวระหว่างเซลล์ และป้องกันการแทรกซึมของสารอันตรายเข้าไปในเซลล์

หน้าที่ที่สำคัญที่สุดหลายประการของเมมเบรนไซโตพลาสซึมนั้นดำเนินการโดยโปรตีนที่แช่อยู่ในนั้น ด้วยความช่วยเหลือของโปรตีนตัวรับ มันสามารถรับรู้การระคายเคืองต่าง ๆ บนพื้นผิวของมัน โปรตีนขนส่งจะสร้างช่องทางที่ดีที่สุดที่โพแทสเซียม แคลเซียม และไอออนอื่นๆ ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กผ่านเข้าและออกจากเซลล์ โปรตีนเป็นกระบวนการที่สำคัญในร่างกาย

อนุภาคอาหารขนาดใหญ่ที่ไม่สามารถผ่านช่องเมมเบรนบาง ๆ จะเข้าสู่เซลล์โดยการทำลายเซลล์หรือพิโนไซโทซิส ชื่อสามัญกระบวนการเหล่านี้เป็นกระบวนการเอนโดไซโทซิส

endocytosis เกิดขึ้นได้อย่างไร - การแทรกซึมของอนุภาคอาหารขนาดใหญ่เข้าไปในเซลล์?

อนุภาคอาหารสัมผัสกับเยื่อหุ้มเซลล์ด้านนอก และเกิดการแพร่กระจายขึ้น ณ จุดนี้ จากนั้นอนุภาคที่ล้อมรอบด้วยเมมเบรนจะเข้าสู่เซลล์เกิดถุงย่อยอาหารและเอนไซม์ย่อยอาหารจะแทรกซึมเข้าไปในถุงที่เกิดขึ้น

เซลล์เม็ดเลือดขาวที่สามารถจับและย่อยแบคทีเรียแปลกปลอมได้เรียกว่าเซลล์ฟาโกไซต์

ในกรณีของพิโนไซโตซิสการบุกรุกของเมมเบรนจะจับไม่ใช่อนุภาคของแข็ง แต่เป็นหยดของเหลวที่มีสารละลายอยู่ในนั้น กลไกนี้เป็นหนึ่งในวิธีหลักที่ทำให้สารเข้าสู่เซลล์

เซลล์พืชที่ปกคลุมไปด้วยชั้นแข็งของผนังเซลล์ที่ด้านบนของเยื่อหุ้มเซลล์ ไม่สามารถเกิดภาวะฟาโกไซโตซิสได้

กระบวนการย้อนกลับของ endocytosis คือ exocytosis สารสังเคราะห์ (เช่นฮอร์โมน) จะถูกบรรจุในถุงเมมเบรนเข้าใกล้เมมเบรนและถูกสร้างขึ้นภายในและเนื้อหาของถุงจะถูกปล่อยออกจากเซลล์ ด้วยวิธีนี้เซลล์จึงสามารถกำจัดผลิตภัณฑ์จากการเผาผลาญที่ไม่จำเป็นออกไปได้

พลาสมาเมมเบรนหรือพลาสมาเลมมาเป็นชั้นผิวที่มีโครงสร้างของเซลล์ที่เกิดจากไซโตพลาสซึมที่สำคัญ โครงสร้างส่วนปลายนี้จะกำหนดความเชื่อมโยงของเซลล์กับสิ่งแวดล้อม กฎระเบียบ และการป้องกัน พื้นผิวของมันมักจะมีผลพลอยได้และรอยพับซึ่งช่วยให้เซลล์เชื่อมต่อกันได้ง่ายขึ้น

ส่วนที่มีชีวิตของเซลล์คือระบบที่มีโครงสร้างของพอลิเมอร์ชีวภาพและโครงสร้างเมมเบรนภายในที่ถูกผูกไว้กับเมมเบรนซึ่งเกี่ยวข้องกับชุดของกระบวนการเมแทบอลิซึมและพลังงานที่รักษาและทำซ้ำทั้งระบบโดยรวม

คุณสมบัติที่สำคัญคือไม่มีเยื่อเปิดที่มีปลายอิสระอยู่ในเซลล์ เยื่อหุ้มเซลล์จะจำกัดโพรงหรือพื้นที่เสมอ โดยปิดไว้ทุกด้าน แม้ว่าโครงสร้างเมมเบรนจะมีขนาดและรูปร่างที่ซับซ้อนก็ตาม เยื่อหุ้มประกอบด้วยโปรตีน (มากถึง 60%) ไขมัน (ประมาณ 40%) และคาร์โบไฮเดรตบางชนิด

โดย บทบาททางชีววิทยา โปรตีนเมมเบรนสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 กลุ่ม ได้แก่ เอนไซม์ โปรตีนตัวรับ และโปรตีนโครงสร้าง ประเภทต่างๆเมมเบรนมักจะมีชุดโปรตีนเอนไซม์เป็นของตัวเอง ตามกฎแล้วโปรตีนของตัวรับจะมีอยู่ในเยื่อหุ้มผิวสำหรับการรับฮอร์โมนการรับรู้พื้นผิวของเซลล์ใกล้เคียงไวรัส ฯลฯ โปรตีนโครงสร้างทำให้เยื่อหุ้มเซลล์มีความเสถียรและมีส่วนร่วมในการก่อตัวของคอมเพล็กซ์หลายเอนไซม์ ส่วนสำคัญของโมเลกุลโปรตีนจะมีปฏิกิริยากับส่วนประกอบของเมมเบรนอื่นๆ เช่น โมเลกุลของไขมัน ผ่านพันธะไอออนิกและไฮโดรโฟบิก

สารประกอบ ไขมัน,รวมอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์มีความหลากหลายและแสดงโดยกลีเซอรอลลิปิด, สฟิงโกลิพิด, โคเลสเตอรอล ฯลฯ คุณสมบัติหลักของไขมันเมมเบรนคือ สะเทินน้ำสะเทินบก,นั่นคือการมีอยู่ของสองกลุ่มที่มีคุณภาพแตกต่างกันในองค์ประกอบของพวกเขา ส่วนที่ไม่มีขั้ว (ไม่ชอบน้ำ) จะแสดงด้วยสารตกค้างของกรดไขมันที่สูงขึ้น

บทบาทที่สำคัญเป็นของฟอสโฟไลปิดในฐานะส่วนประกอบที่กำหนดคุณสมบัติการแลกเปลี่ยนทางไฟฟ้า ออสโมติก หรือแคตไอออนของเมมเบรน

นอกเหนือจากโครงสร้างแล้ว ฟอสโฟลิพิดยังทำหน้าที่เฉพาะอีกด้วย - พวกมันมีส่วนร่วมในการถ่ายโอนอิเล็กตรอน กำหนดความสามารถในการซึมผ่านของเมมเบรนแบบกึ่ง และช่วยรักษาเสถียรภาพของโครงสร้างเชิงรุกของโมเลกุลของเอนไซม์โดยการสร้างสิ่งที่ไม่ชอบน้ำ - การแยกโมเลกุลไขมันออกเป็นสองส่วนที่แตกต่างกันตามหน้าที่

ไม่มีขั้ว ไม่มีประจุ (ส่วนหางของกรดไขมัน) และหัวขั้วมีประจุ - กำหนดคุณสมบัติเฉพาะและทิศทางร่วมกัน

เยื่อหุ้มเซลล์บางประเภทมีโครงสร้างไม่สมมาตรและมีคุณสมบัติการทำงานไม่เท่ากัน ดังนั้นสารพิษบางชนิดจึงมีผลอย่างมากต่อด้านนอกของเมมเบรน ครึ่งนอกของชั้นเซลล์เม็ดเลือดแดงมีไขมันที่มีโคลีนมากกว่าความไม่สมมาตรยังแสดงออกมาในความหนาที่แตกต่างกันของชั้นเมมเบรนด้านในและด้านนอก ทรัพย์สินที่สำคัญโครงสร้างเมมเบรนของเซลล์คือความสามารถในการประกอบตัวเองหลังจากได้รับอิทธิพลการทำลายล้างในระดับหนึ่ง

มีความสามารถในการซ่อมแซมได้

คุ้มค่ามาก

ในปฏิกิริยาการปรับตัวของเซลล์ของสิ่งมีชีวิต

ตามแบบจำลองคลาสสิกของโครงสร้างเมมเบรน โมเลกุลโปรตีนจะอยู่ที่ด้านในและด้านนอกของชั้นไขมัน ซึ่งจะประกอบด้วยชั้นเชิงสองชั้นตามลำดับ จากข้อมูลใหม่ นอกเหนือจากโมเลกุลของไขมันแล้ว โซ่ด้านข้างที่ไม่ชอบน้ำของโมเลกุลโปรตีนยังมีส่วนร่วมในการสร้างชั้นที่ไม่ชอบน้ำอีกด้วย โปรตีนไม่เพียงแต่ครอบคลุมชั้นไขมันเท่านั้น แต่ยังเป็นส่วนหนึ่งของชั้นไขมันด้วย มักสร้างโครงสร้างทรงกลม - เมมเบรนประเภทโมเสก - โดดเด่นด้วยโครงสร้างไดนามิกบางอย่าง (รูปที่ 49)ภาพทางจุลกายวิภาคของเมมเบรนบางประเภทมีลักษณะเฉพาะคือการมีการหดตัวของโปรตีนระหว่างชั้นโปรตีนด้านนอกของชั้นไขมันหรือไมเซลล์ของไขมันตลอดความหนาทั้งหมดของเมมเบรน (รูปที่ 49, e, h) ความหนาของเมมเบรนอยู่ระหว่าง 6 ถึง 10 นาโนเมตร และสามารถสังเกตได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเท่านั้น องค์ประกอบทางเคมีของพลาสมาเมมเบรนที่ปกคลุมพืชและเซลล์สัตว์ ปรากฏการณ์ออสโมซิสเกิดขึ้น นอกจากนี้ สภาวะต่างๆ ยังถูกสร้างขึ้นสำหรับการทำงานปกติของเซลล์ในตัวกลางที่อาจมีความเข้มข้นแตกต่างจากเนื้อหาในเซลล์

เมมเบรนซึ่งเป็นองค์ประกอบโครงสร้างหลักของเซลล์กำหนดคุณสมบัติของออร์แกเนลล์เกือบทั้งหมดที่รู้จัก: พวกมันล้อมรอบนิวเคลียสสร้างโครงสร้างของคลอโรพลาสต์, ไมโตคอนเดรียและอุปกรณ์ Golgi, เจาะมวลของไซโตพลาสซึม, ก่อตัวเป็นตาข่ายเอนโดพลาสมิกผ่าน มีการขนส่งสารใดบ้าง ประกอบด้วยเอนไซม์และระบบที่สำคัญสำหรับการถ่ายโอนสารเข้าสู่เซลล์และกำจัดออกจากเซลล์

เยื่อหุ้มเซลล์ เช่นเดียวกับออร์แกเนลล์แต่ละเซลล์ แสดงถึงสารเชิงซ้อนของโมเลกุลบางชนิดที่ทำหน้าที่ต่างๆ เนื่องจากมีคุณสมบัติทางเคมีกายภาพ ชีวภาพ และคุณสมบัติโครงสร้าง เมมเบรนทำงานฟังก์ชั่นหลัก

สิ่งกีดขวางระดับโมเลกุลป้องกัน - ควบคุมกระบวนการเคลื่อนที่ของสารในทิศทางที่ต่างกัน บทบาทของเมมเบรนในกระบวนการพลังงาน การส่งกระแสประสาท ปฏิกิริยาการสังเคราะห์แสง ฯลฯ มีความสำคัญมาก

เนื่องจากการจัดระเบียบโมเลกุลขนาดใหญ่ของเซลล์กระบวนการของแคแทบอลิซึมและแอแนบอลิซึมในเซลล์จึงถูกแยกออกจากกัน ดังนั้นการเกิดออกซิเดชันของกรดอะมิโน ไขมัน และคาร์โบไฮเดรตจึงเกิดขึ้นในไมโตคอนเดรีย ในขณะที่กระบวนการสังเคราะห์ทางชีวภาพเกิดขึ้นในรูปแบบโครงสร้างต่างๆ ของไซโตพลาสซึม (คลอโรพลาสต์, เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม, อุปกรณ์ Golgi) เมมเบรนโดยไม่คำนึงถึงลักษณะทางเคมีและสัณฐานวิทยา -การรักษาที่มีประสิทธิภาพ การแปลกระบวนการในเซลล์ พวกเขาคือผู้ที่แบ่งโปรโตพลาสต์ออกเป็นโซนปริมาตรที่แยกจากกันเช่น พวกมันทำให้ปฏิกิริยาที่แตกต่างกันเกิดขึ้นในเซลล์เดียวและป้องกันการผสมของสารที่เกิดขึ้น คุณสมบัติของเซลล์นี้ที่จะแบ่งออกเป็นพื้นที่แยกกันซึ่งมีกิจกรรมการเผาผลาญที่แตกต่างกันเรียกว่า

การแบ่งส่วน

เนื่องจากความจริงที่ว่าไขมันไม่ละลายในน้ำจึงมีการสร้างเมมเบรนที่มีเนื้อหาอยู่ในบริเวณที่จำเป็นเพื่อสร้างส่วนต่อประสานกับสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำเช่นบนพื้นผิวของเซลล์บนพื้นผิวของแวคิวโอลหรือเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม อาจเป็นไปได้ว่าการก่อตัวของชั้นไขมันในเยื่อหุ้มเซลล์ก็แนะนำให้เลือกทางชีวภาพในกรณีที่สภาวะทางไฟฟ้าที่ไม่เอื้ออำนวยในเซลล์ เพื่อสร้างชั้นฉนวน (อิเล็กทริก) ในเส้นทางการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน การซึมผ่านของสารผ่านเมมเบรนเกิดจากการเอนโดโทซิส, ซึ่งขึ้นอยู่กับความสามารถของเซลล์ในการดูดซับหรือดูดซับอย่างแข็งขัน สิ่งแวดล้อมในรูปของฟองของเหลวขนาดเล็ก (พิโนไซโทซิส)หรืออนุภาคของแข็ง (ฟาโกไซโตซิส)

โครงสร้างซับไมโครสโคปของเมมเบรนเป็นตัวกำหนดการก่อตัวหรือการเก็บรักษาที่ระดับหนึ่งของความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างด้านนอกและด้านใน มีหลักฐานมากมายที่แสดงถึงการมีส่วนร่วมของศักยภาพเหล่านี้ในกระบวนการแทรกซึมของสารผ่านพลาสมาเมมเบรน

เกิดขึ้นได้ง่ายที่สุด การขนส่งสารแบบพาสซีฟผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์การแพร่กระจายไปตามการไล่ระดับความเข้มข้นหรือศักย์ไฟฟ้าเคมี ดำเนินการผ่านรูพรุนของเมมเบรน เช่น พื้นที่หรือโซนที่มีโปรตีนซึ่งมีไขมันเหนือกว่าซึ่งสามารถซึมผ่านไปยังโมเลกุลบางชนิดได้และเป็นตะแกรงโมเลกุลชนิดหนึ่ง (ช่องแบบเลือก)

อย่างไรก็ตาม สารส่วนใหญ่ทะลุผ่านเยื่อหุ้มเซลล์โดยใช้ระบบขนส่งพิเศษที่เรียกว่า ผู้ให้บริการ(นักแปล) พวกมันเป็นโปรตีนเมมเบรนจำเพาะหรือคอมเพล็กซ์ไลโปโปรตีนเชิงหน้าที่ซึ่งมีความสามารถในการจับกับโมเลกุลที่จำเป็นชั่วคราวที่ด้านหนึ่งของเมมเบรน ถ่ายโอนและปล่อยพวกมันที่อีกด้านหนึ่ง การแพร่กระจายแบบเป็นสื่อกลางที่อำนวยความสะดวกนี้ด้วยความช่วยเหลือของตัวพาทำให้แน่ใจได้ว่าการลำเลียงสารผ่านเมมเบรนไปในทิศทางของการไล่ระดับความเข้มข้น หากผู้ขนส่งรายเดียวกันอำนวยความสะดวกในการขนส่งในทิศทางเดียวแล้วขนส่งสารอื่นในทิศทางตรงกันข้าม กระบวนการนี้เรียกว่า การแพร่กระจายของการแลกเปลี่ยน

การขนส่งไอออนของเมมเบรนยังดำเนินการได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยยาปฏิชีวนะบางชนิด เช่น วาลิโนมัยซิน, แกรมมิซิดิน, ไนเจอริซิน และไอโอโนฟอร์อื่น ๆ

แพร่หลาย การขนส่งสารที่ใช้งานอยู่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ คุณลักษณะเฉพาะของมันคือความเป็นไปได้ในการเคลื่อนย้ายสารโดยเทียบกับการไล่ระดับความเข้มข้น ซึ่งต้องใช้พลังงานอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ โดยทั่วไปแล้ว พลังงาน ATP จะถูกนำมาใช้เพื่อการขนส่งผ่านเมมเบรนประเภทนี้ เมมเบรนเกือบทุกประเภทมีโปรตีนขนส่งพิเศษที่มีกิจกรรม ATPase เช่น K + -Ma + -ATPase

ไกลโคคาลิกซ์ เซลล์จำนวนมากมีชั้นอยู่ด้านนอกของพลาสมาเมมเบรนที่เรียกว่า ไกลโคคาลิกซ์ประกอบด้วยโมเลกุลที่แตกแขนงของโพลีแซ็กคาไรด์ที่เกี่ยวข้องกับโปรตีนเมมเบรน (ไกลโคโปรตีน) เช่นเดียวกับไขมัน (ไกลโคลิพิด) (รูปที่ 50) เลเยอร์นี้ทำหน้าที่หลายอย่างที่ช่วยเสริมการทำงานของเมมเบรน

glycocalyx หรือ supramembrane complex มีการสัมผัสโดยตรงกับสภาพแวดล้อมภายนอก บทบาทที่สำคัญในการทำงานของตัวรับของอุปกรณ์พื้นผิวของเซลล์ (phagocytosis ของก้อนอาหาร) นอกจากนี้ยังสามารถทำหน้าที่พิเศษได้ (ไกลโคโปรตีนของเซลล์เม็ดเลือดแดงของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสร้างประจุลบบนพื้นผิวซึ่งป้องกันการเกาะติดกัน) glycocalyx ของเซลล์เกลือและเซลล์ของส่วนการดูดซึมกลับของ tubules osmoregulatory ของเยื่อบุผิวและท่อขับถ่ายได้รับการพัฒนาอย่างมาก

ส่วนประกอบคาร์โบไฮเดรตของ glycocalyx เนื่องจากมีความหลากหลายมาก พันธะเคมีและตำแหน่งพื้นผิวเป็นเครื่องหมายที่ให้ความเฉพาะเจาะจงกับ "รูปแบบ" ของพื้นผิวแต่ละเซลล์ จำแนกแต่ละเซลล์ และด้วยเหตุนี้จึงทำให้มั่นใจได้ว่าเซลล์จะ "จดจำ" ซึ่งกันและกัน เป็นที่เชื่อกันว่าตัวรับความเข้ากันได้ทางจุลพยาธิวิทยานั้นมีความเข้มข้นในไกลโคคาลิกซ์เช่นกัน

ได้มีการระบุแล้วว่าในไกลโคคาลิกของเซลล์ไมโครวิลลี่ เยื่อบุผิวในลำไส้เอนไซม์ไฮโดรไลติกถูกดูดซับ ตำแหน่งที่คงที่ของตัวเร่งปฏิกิริยาชีวภาพจะสร้างพื้นฐานสำหรับการย่อยประเภทต่างๆ ในเชิงคุณภาพ หรือที่เรียกว่า การย่อยอาหารข้างขม่อม:คุณลักษณะเฉพาะของ glycocalyx คืออัตราการต่ออายุโครงสร้างโมเลกุลพื้นผิวที่สูงซึ่งกำหนดการทำงานและความเป็นพลาสติกสายวิวัฒนาการของเซลล์ที่มากขึ้นและความเป็นไปได้ในการควบคุมทางพันธุกรรมของการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อม

การดัดแปลงพลาสมาเมมเบรน พลาสมาเมมเบรนของเซลล์จำนวนมากมักจะมีโครงสร้างพื้นผิวที่หลากหลายและเฉพาะทาง

ในกรณีนี้พื้นที่ของเซลล์ที่มีการจัดระเบียบที่ซับซ้อนจะถูกสร้างขึ้น: ก) การติดต่อระหว่างเซลล์ประเภทต่างๆ (ปฏิสัมพันธ์); ข) ไมโครวิลลี่; ค) ขนตา; d) flagella e) กระบวนการของเซลล์ที่บอบบาง ฯลฯ

การเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ (หน้าสัมผัส) เกิดขึ้นด้วยความช่วยเหลือของการก่อตัวของอุลตราไมโครสโคปในรูปแบบของผลพลอยได้และส่วนที่ยื่นออกมาโซนของการยึดเกาะของโครงสร้างอื่น ๆ ของการสื่อสารทางกลระหว่างเซลล์โดยเฉพาะอย่างยิ่งเด่นชัดในเนื้อเยื่อขอบผิวหนัง พวกเขารับประกันการก่อตัวและการพัฒนาเนื้อเยื่อและอวัยวะของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์

Microvilli เป็นส่วนขยายของไซโตพลาสซึมจำนวนมากที่ล้อมรอบด้วยพลาสมาเมมเบรน พบไมโครวิลลีจำนวนมากบนพื้นผิวของเซลล์เยื่อบุผิวในลำไส้และไต เพิ่มพื้นที่สัมผัสกับพื้นผิวและสภาพแวดล้อม Cilia เป็นโครงสร้างพื้นผิวจำนวนมากของพลาสมาเมมเบรนที่ทำหน้าที่เคลื่อนย้ายเซลล์ในอวกาศและให้อาหารพวกมัน (cilia บนพื้นผิวของเซลล์ของ ciliates, โรติเฟอร์, เยื่อบุผิว ciliatedระบบทางเดินหายใจ

แฟลเจลลาเป็นรูปแบบที่ยาวและเล็กซึ่งช่วยให้เซลล์และสิ่งมีชีวิตสามารถเคลื่อนไหวได้ในสภาพแวดล้อมที่เป็นของเหลว (แฟลเจลลาที่มีเซลล์เดียวที่มีชีวิตอย่างอิสระ สเปิร์ม เอ็มบริโอที่ไม่มีกระดูกสันหลัง แบคทีเรียหลายชนิด เป็นต้น)

วิวัฒนาการของอวัยวะรับความรู้สึกหลายชนิดของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังมีพื้นฐานมาจากเซลล์ที่มีแฟลเจลลา ซีเลีย หรืออนุพันธ์ของพวกมัน ดังนั้นตัวรับแสงของเรตินา (โคนและแท่ง) จึงแตกต่างจากโครงสร้างที่มีลักษณะคล้ายซีเลียและมีพังผืดจำนวนมากที่มีเม็ดสีไวต่อแสง เซลล์ตัวรับประเภทอื่นๆ (สารเคมี การได้ยิน ฯลฯ) ก็ก่อให้เกิดโครงสร้างที่ซับซ้อนเช่นกัน เนื่องจากการฉายของไซโตพลาสซึมที่ปกคลุมไปด้วยพลาสมาเมมเบรน

การเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประเภทเฉพาะคือพลาสโมเดสมาตา เซลล์พืชซึ่งเป็นท่อขนาดเล็กที่ทะลุผ่านเยื่อหุ้มเซลล์และเรียงรายไปด้วยพลาสมาเมมเบรน ซึ่งส่งผ่านจากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่งโดยไม่หยุดชะงัก พลาสโมเดสมาตามักจะมีองค์ประกอบของท่อเมมเบรนที่เชื่อมต่อกับถังเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมของเซลล์ข้างเคียง พลาสมาเซลล์ถูกสร้างขึ้นในระหว่างการแบ่งเซลล์ เมื่อเยื่อหุ้มเซลล์ปฐมภูมิเกิดขึ้น ในทางหน้าที่แล้ว พลาสโมเดสมาตาจะรวมเซลล์พืชของร่างกายเข้าไว้ในระบบที่มีปฏิสัมพันธ์เพียงระบบเดียว -เรียบง่าย

ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา ทำให้มั่นใจได้ว่าการไหลเวียนระหว่างเซลล์ของสารละลายที่มีสารอาหารอินทรีย์ ไอออน หยดไขมัน อนุภาคไวรัส ฯลฯ ก็จะถูกส่งผ่านพลาสโมเดสมาตาเช่นกัน

แหล่งที่มา---

บ็อกดาโนวา, T.L.

เยื่อหุ้มเซลล์ (เช่น ไซโตเลมมา พลาสมาเลมมา หรือพลาสมาเมมเบรน) เป็นโครงสร้างโมเลกุลยืดหยุ่นที่ประกอบด้วยโปรตีนและไขมัน ผนังเซลล์หากเซลล์มี (โดยปกติเซลล์พืชมี) จะปกคลุมเยื่อหุ้มเซลล์ เยื่อหุ้มเซลล์เป็นโมเลกุลสองชั้น (bilayer) ของชั้นไขมันซึ่งส่วนใหญ่เรียกว่าไขมันเชิงซ้อน - ฟอสโฟลิปิด โมเลกุลของไขมันมีส่วนที่ชอบน้ำ (“หัว”) และส่วนที่ไม่ชอบน้ำ (“หาง”) เมื่อเมมเบรนถูกสร้างขึ้น บริเวณที่ไม่ชอบน้ำของโมเลกุลจะหมุนเข้าด้านใน และบริเวณที่ชอบน้ำจะหันออกด้านนอก

โครงสร้างเยื่อหุ้มเซลล์

ข้อยกเว้นบางประการอาจเป็นอาร์เคียซึ่งมีเยื่อหุ้มประกอบด้วยกลีเซอรอลและเทอร์พีนอยด์แอลกอฮอล์ โปรตีนบางชนิดเป็นจุดสัมผัสระหว่างเยื่อหุ้มเซลล์กับโครงกระดูกภายในเซลล์ และ ผนังเซลล์(ถ้ามี) ข้างนอก

ดูว่า "พลาสมาเมมเบรน" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร:

การทดลองกับฟิล์มบิลิพิดเทียมแสดงให้เห็นว่ามีแรงตึงผิวสูง ซึ่งสูงกว่าในเยื่อหุ้มเซลล์มาก เจ. โรเบิร์ตสันได้กำหนดทฤษฎีของเมมเบรนชีวภาพแบบรวมกันในปี 1960 ซึ่งตั้งสมมติฐานโครงสร้างสามชั้นของเยื่อหุ้มเซลล์ทั้งหมด

ตามแบบจำลองนี้ โปรตีนในเมมเบรนไม่ได้ก่อตัวเป็นชั้นต่อเนื่องบนพื้นผิว แต่ถูกแบ่งออกเป็นอินทิกรัล กึ่งอินทิกรัล และอุปกรณ์ต่อพ่วง ตัวอย่างเช่น เมมเบรนเปอร์รอกซิโซมช่วยปกป้องไซโตพลาสซึมจากเปอร์ออกไซด์ที่เป็นอันตรายต่อเซลล์ การซึมผ่านแบบเลือกหมายความว่าการซึมผ่านของเมมเบรนกับอะตอมหรือโมเลกุลที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับขนาด ประจุไฟฟ้า และคุณสมบัติทางเคมี

กลไกที่แตกต่างออกไปคือการอำนวยความสะดวกในการแพร่กระจาย ซึ่งโมเลกุลจำเพาะจะช่วยให้สสารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้ ตัวอย่างเช่น ฮอร์โมนที่ไหลเวียนในเลือดออกฤทธิ์เฉพาะกับเซลล์เป้าหมายที่มีตัวรับที่สอดคล้องกับฮอร์โมนเหล่านี้ สารสื่อประสาท ( สารเคมีเพื่อให้แน่ใจว่าการนำกระแสประสาท) ยังจับกับโปรตีนตัวรับพิเศษของเซลล์เป้าหมาย

ด้วยความช่วยเหลือของเครื่องหมาย เซลล์สามารถจดจำเซลล์อื่นๆ และทำหน้าที่ร่วมกับเซลล์เหล่านั้น เช่น ในการก่อตัวของอวัยวะและเนื้อเยื่อ เมมเบรนประกอบด้วยไขมันสามประเภท: ฟอสโฟลิพิด, ไกลโคลิพิด และโคเลสเตอรอล

คอเลสเตอรอลทำให้เมมเบรนมีความแข็งแกร่งโดยการครอบครองพื้นที่ว่างระหว่างหางของไขมันที่ไม่ชอบน้ำและป้องกันไม่ให้โค้งงอ ดังนั้นเมมเบรนที่มีปริมาณโคเลสเตอรอลต่ำจึงมีความยืดหยุ่นมากกว่า และเมมเบรนที่มีปริมาณโคเลสเตอรอลสูงจะมีความแข็งและเปราะบางมากกว่า คอเลสเตอรอลยังทำหน้าที่เป็น "ตัวอุด" ที่ป้องกันการเคลื่อนที่ของโมเลกุลขั้วโลกจากเซลล์เข้าสู่เซลล์ ส่วนสำคัญของเมมเบรนประกอบด้วยโปรตีนที่ทะลุผ่านและมีหน้าที่รับผิดชอบต่อคุณสมบัติต่างๆของเมมเบรน

คุณสมบัติของการเผาผลาญในเยื่อหุ้มเซลล์

ถัดจากโปรตีนนั้นจะมีไขมันรูปวงแหวนซึ่งมีการเรียงลำดับมากกว่าเคลื่อนที่น้อยกว่าและมีความอิ่มตัวมากกว่า กรดไขมันและถูกปล่อยออกมาจากเมมเบรนพร้อมกับโปรตีน หากไม่มีไขมันรูปวงแหวน โปรตีนของเมมเบรนจะไม่ทำงาน ความสามารถในการซึมผ่านแบบเลือกสรรของเมมเบรนระหว่างการขนส่งแบบพาสซีฟนั้นเกิดจากช่องทางพิเศษ - โปรตีนอินทิกรัล พวกมันทะลุผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ทำให้เกิดเป็นทางผ่าน

สัมพันธ์กับการไล่ระดับความเข้มข้น โมเลกุลขององค์ประกอบเหล่านี้จะเคลื่อนที่เข้าและออกจากเซลล์ เมื่อระคายเคือง ช่องโซเดียมไอออนจะเปิด และโซเดียมไอออนก็เข้าสู่เซลล์ทันที มันไม่เพียงทำหน้าที่เป็นสิ่งกีดขวางทางกลเท่านั้น แต่ที่สำคัญที่สุดคือจำกัดการไหลแบบสองทางอย่างอิสระของสารโมเลกุลต่ำและสูงเข้าและออกจากเซลล์ นอกจากนี้พลาสมาเมมเบรนยังทำหน้าที่เป็นโครงสร้างที่ "จดจำ" สารเคมีต่างๆ และควบคุมการลำเลียงสารเหล่านี้เข้าสู่เซลล์แบบเลือกสรร

ความเสถียรทางกลของพลาสมาเมมเบรนนั้นไม่เพียงถูกกำหนดโดยคุณสมบัติของเมมเบรนเท่านั้น แต่ยังพิจารณาจากคุณสมบัติของไกลโคคาไลซ์ที่อยู่ติดกันและชั้นเยื่อหุ้มสมองของไซโตพลาสซึมด้วย พื้นผิวด้านนอกของพลาสมาเมมเบรนถูกปกคลุมด้วยชั้นเส้นใยหลวมของสารที่มีความหนา 3-4 นาโนเมตร - ไกลโคคาไลซ์

ในกรณีนี้ โปรตีนขนส่งเมมเบรนบางชนิดจะก่อตัวเป็นโมเลกุลเชิงซ้อน ซึ่งเป็นช่องทางที่ไอออนผ่านเมมเบรนโดยการแพร่กระจายอย่างง่าย ในกรณีอื่นๆ โปรตีนขนส่งเมมเบรนแบบพิเศษจะจับกับไอออนอย่างเฉพาะเจาะจงและขนส่งผ่านเมมเบรน

PLASMA MEMBRANE - ชั้นนอกของไซโตพลาสซึมของเซลล์ที่มีความหนาแน่นมากขึ้น จุดเชื่อมต่อหรือจุดสัมผัสไม่เพียงแต่เชื่อมต่อพลาสมาเมมเบรนของเซลล์ข้างเคียงเท่านั้น แต่ยังสื่อสารกับองค์ประกอบไฟบริลลาร์ของโครงร่างโครงร่างเซลล์อีกด้วย ตัวอย่างเช่น พลาสมาเมมเบรนของเซลล์เยื่อบุผิวในลำไส้มีเอนไซม์ย่อยอาหาร

พื้นฐานของการจัดโครงสร้างของเซลล์คือเยื่อหุ้มชีวภาพ พลาสมาเมมเบรน (plasmalemma) คือเมมเบรนที่อยู่รอบไซโตพลาสซึมของเซลล์ที่มีชีวิต เมมเบรนประกอบด้วยไขมันและโปรตีน ไขมัน (ส่วนใหญ่เป็นฟอสโฟลิปิด) ก่อตัวเป็นสองชั้น โดยที่ "หาง" ของโมเลกุลที่ไม่ชอบน้ำหันหน้าไปทางด้านในของเมมเบรน และส่วนที่ชอบน้ำหันหน้าไปทางพื้นผิวของมัน โมเลกุลโปรตีนสามารถอยู่ที่พื้นผิวด้านนอกและด้านในของเมมเบรนสามารถแช่อยู่ในชั้นไขมันบางส่วนหรือทะลุผ่านเข้าไปได้ โปรตีนเมมเบรนที่ฝังอยู่ส่วนใหญ่เป็นเอนไซม์ นี่คือแบบจำลองฟลูอิดโมเสกของโครงสร้างของพลาสมาเมมเบรน โมเลกุลโปรตีนและไขมันเป็นแบบเคลื่อนที่ได้ ซึ่งช่วยให้เกิดไดนามิกของเมมเบรน เยื่อหุ้มยังรวมถึงคาร์โบไฮเดรตในรูปของไกลโคลิพิดและไกลโคโปรตีน (ไกลโคคาลิกซ์) ซึ่งอยู่บนพื้นผิวด้านนอกของเมมเบรน ชุดของโปรตีนและคาร์โบไฮเดรตบนพื้นผิวของเยื่อหุ้มเซลล์แต่ละเซลล์มีความเฉพาะเจาะจงและเป็นตัวบ่งชี้ชนิดของเซลล์

ฟังก์ชั่นเมมเบรน:

1. การแบ่ง. ประกอบด้วยการก่อตัวของสิ่งกีดขวางระหว่างเนื้อหาภายในของเซลล์และสภาพแวดล้อมภายนอก
2. รับประกันการแลกเปลี่ยนสารระหว่างไซโตพลาสซึมและสภาพแวดล้อมภายนอก น้ำ ไอออน โมเลกุลอนินทรีย์และอินทรีย์เข้าสู่เซลล์ (ฟังก์ชันการขนส่ง) ผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นในเซลล์จะถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมภายนอก (หน้าที่หลั่ง)
3. ขนส่ง. สามารถขนส่งผ่านเมมเบรนได้ ในรูปแบบที่แตกต่างกัน- การขนส่งแบบพาสซีฟเกิดขึ้นโดยไม่ต้องใช้พลังงาน โดยการแพร่กระจายอย่างง่าย การออสโมซิส หรือการแพร่กระจายอย่างสะดวกโดยใช้โปรตีนพาหะช่วย การขนส่งแบบแอคทีฟดำเนินการโดยใช้โปรตีนตัวพาและต้องใช้พลังงาน (เช่น ปั๊มโซเดียม-โพแทสเซียม) วัสดุจากเว็บไซต์

พอลิเมอร์ชีวภาพโมเลกุลขนาดใหญ่เข้าสู่เซลล์อันเป็นผลมาจากภาวะเอนโดโทซิส แบ่งออกเป็น phagocytosis และ pinocytosis Phagocytosis คือการดักจับและการดูดซึมอนุภาคขนาดใหญ่โดยเซลล์ ปรากฏการณ์นี้อธิบายครั้งแรกโดย I.I. เมชนิคอฟ. ขั้นแรก สารจะเกาะติดกับพลาสมาเมมเบรนกับโปรตีนของตัวรับจำเพาะ จากนั้นเมมเบรนจะโค้งงอ ทำให้เกิดภาวะซึมเศร้า

แวคิวโอลย่อยอาหารเกิดขึ้น สารที่เข้าสู่เซลล์จะถูกย่อยเข้าไป ในมนุษย์และสัตว์ เม็ดเลือดขาวมีความสามารถในการทำลายเซลล์ เซลล์เม็ดเลือดขาวดูดซับแบคทีเรียและอนุภาคของแข็งอื่นๆ

Pinocytosis เป็นกระบวนการในการจับและดูดซับหยดของเหลวโดยมีสารที่ละลายอยู่ในนั้น สารเกาะติดกับโปรตีนเมมเบรน (ตัวรับ) และหยดสารละลายล้อมรอบด้วยเมมเบรนทำให้เกิดแวคิวโอล Pinocytosis และ phagocytosis เกิดขึ้นพร้อมกับการใช้พลังงาน ATP

1. เลขานุการ. การหลั่งคือการปล่อยสารที่สังเคราะห์ในเซลล์ออกสู่สิ่งแวดล้อมภายนอกโดยเซลล์ ฮอร์โมน โพลีแซ็กคาไรด์ โปรตีน หยดไขมันบรรจุอยู่ในถุงที่ล้อมรอบด้วยเยื่อหุ้มเซลล์และเข้าใกล้พลาสมาเลมมา ฟิวส์ของเมมเบรนและสิ่งที่อยู่ในถุงจะถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมรอบเซลล์
2. การเชื่อมต่อของเซลล์ในเนื้อเยื่อ (เนื่องจากผลพลอยได้แบบพับ)
3. ตัวรับ เยื่อหุ้มเซลล์ก็มี จำนวนมากตัวรับ - โปรตีนพิเศษที่มีบทบาทในการส่งสัญญาณจากภายนอกสู่ภายในเซลล์

ไม่พบสิ่งที่คุณกำลังมองหา? ใช้การค้นหา

ในหน้านี้จะมีเนื้อหาในหัวข้อต่อไปนี้:

• โครงสร้างและหน้าที่ของพลาสมาเมมเบรน
• โครงสร้างและหน้าที่ของพลาสมาเมมเบรน
• โครงสร้างและหน้าที่ของพลาสมาเมมเบรนในเวลาสั้นๆ
• พลาสมาเมมเบรนในเวลาสั้นๆ
• โครงสร้างและการทำงานของเยื่อหุ้มเซลล์โดยย่อ

เมมเบรนชีวภาพสากลเกิดจากโมเลกุลฟอสโฟไลปิด 2 ชั้น มีความหนารวม 6 ไมครอน ในกรณีนี้ หางที่ไม่ชอบน้ำของโมเลกุลฟอสโฟไลปิดจะหมุนเข้าด้านใน เข้าหากัน และหัวที่มีขั้วที่ชอบน้ำจะหันไปทางด้านนอกของเมมเบรน ไปทางน้ำ ลิพิดให้สิ่งจำเป็น คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีโดยเฉพาะเยื่อหุ้มเซลล์ ความลื่นไหลที่อุณหภูมิร่างกาย โปรตีนที่ฝังอยู่ในชั้นไขมันนี้ประกอบด้วยโปรตีน

พวกเขาแบ่งออกเป็น บูรณาการ(ซึมซับไขมัน bilayer ทั้งหมด) กึ่งอินทิกรัล(ทะลุถึงครึ่งหนึ่งของชั้นลิพิด) หรือพื้นผิว (อยู่ที่พื้นผิวด้านในหรือด้านนอกของชั้นลิปิด)

ในกรณีนี้ โมเลกุลโปรตีนจะอยู่ในรูปแบบโมเสกในชั้นลิพิดและสามารถ "ลอย" ใน "ทะเลลิพิด" ได้เหมือนกับภูเขาน้ำแข็ง เนื่องจากความลื่นไหลของเยื่อหุ้มเซลล์ ตามหน้าที่ของพวกมันโปรตีนเหล่านี้สามารถเป็นได้ โครงสร้าง(รักษาโครงสร้างเมมเบรนไว้บางส่วน) ตัวรับ(สร้างตัวรับสำหรับสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ) ขนส่ง(ลำเลียงสารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์) และ เอนไซม์(กระตุ้นบางอย่าง ปฏิกิริยาเคมี- ซึ่งเป็นที่ยอมรับมากที่สุดในปัจจุบัน แบบจำลองโมเสกของเหลวเมมเบรนชีวภาพถูกเสนอในปี 1972 โดยซิงเกอร์และนิโคลสัน

เมมเบรนทำหน้าที่แบ่งเขตในเซลล์ พวกมันแบ่งเซลล์ออกเป็นส่วน ๆ ซึ่งกระบวนการและปฏิกิริยาเคมีสามารถเกิดขึ้นได้โดยอิสระจากกัน ตัวอย่างเช่น เอนไซม์ไฮโดรไลติกเชิงรุกของไลโซโซม ซึ่งสามารถสลายโมเลกุลอินทรีย์ส่วนใหญ่ได้ ถูกแยกออกจากส่วนที่เหลือของไซโตพลาสซึมด้วยเมมเบรน หากถูกทำลายจะเกิดการย่อยตัวเองและการตายของเซลล์

เมื่อมีแผนโครงสร้างทั่วไป เยื่อหุ้มเซลล์ทางชีวภาพที่แตกต่างกันจะมีองค์ประกอบทางเคมี โครงสร้าง และคุณสมบัติที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับหน้าที่ของโครงสร้างที่พวกมันก่อตัว

พลาสมาเมมเบรน โครงสร้าง หน้าที่

Cytolemma เป็นเยื่อหุ้มชีวภาพที่ล้อมรอบเซลล์จากภายนอก นี่คือเยื่อหุ้มเซลล์ที่หนาที่สุด (10 นาโนเมตร) และมีการจัดระเบียบที่ซับซ้อนที่สุด มันขึ้นอยู่กับเมมเบรนชีวภาพสากลที่เคลือบด้านนอก ไกลโคคาลิกซ์และจากด้านใน จากด้านข้างของไซโตพลาสซึม ชั้นเมมเบรน(รูปที่ 2-1B) ไกลโคคาลิกซ์(ความหนา 3-4 นาโนเมตร) แสดงโดยบริเวณด้านนอกของคาร์โบไฮเดรตของโปรตีนเชิงซ้อน - ไกลโคโปรตีนและไกลโคลิปิดที่ประกอบเป็นเมมเบรน โซ่คาร์โบไฮเดรตเหล่านี้มีบทบาทเป็นตัวรับที่ทำให้เซลล์จดจำเซลล์ข้างเคียงและสารระหว่างเซลล์และโต้ตอบกับพวกมัน ชั้นนี้ยังรวมถึงโปรตีนที่พื้นผิวและกึ่งอินทิกรัลซึ่งมีบริเวณการทำงานอยู่ในโซนซูปราเมมเบรน (เช่น อิมมูโนโกลบูลิน) glycocalyx ประกอบด้วยตัวรับความเข้ากันได้ทางเนื้อเยื่อ ตัวรับฮอร์โมนและสารสื่อประสาทหลายชนิด

ชั้นเยื่อหุ้มสมองชั้นใต้เยื่อหุ้มสมองเกิดขึ้นจากไมโครทูบูล ไมโครไฟบริล และไมโครฟิลาเมนต์หดตัว ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงร่างโครงร่างของเซลล์ ชั้นซับเมมเบรนจะรักษารูปร่างของเซลล์ สร้างความยืดหยุ่น และรับประกันการเปลี่ยนแปลงของพื้นผิวเซลล์ ด้วยเหตุนี้เซลล์จึงมีส่วนร่วมในเอนโดและเอ็กโซไซโทซิส การหลั่งและการเคลื่อนไหว

ไซโตเลมมาทำหน้าที่ มากมาย ฟังก์ชั่น:

1) การกำหนดขอบเขต (ไซโตเลมมาแยก, กำหนดขอบเขตเซลล์จากสภาพแวดล้อมและรับรองการเชื่อมต่อกับสภาพแวดล้อมภายนอก)

2) การรับรู้โดยเซลล์นี้ของเซลล์อื่นและความผูกพันกับเซลล์เหล่านั้น

3) การรับรู้โดยเซลล์ของสารระหว่างเซลล์และการยึดติดกับองค์ประกอบ (เส้นใย, เมมเบรนชั้นใต้ดิน)

4) การขนส่งสารและอนุภาคเข้าและออกจากไซโตพลาสซึม

5) ปฏิสัมพันธ์กับโมเลกุลส่งสัญญาณ (ฮอร์โมน, ผู้ไกล่เกลี่ย, ไซโตไคน์) เนื่องจากมีตัวรับเฉพาะสำหรับพวกมันบนพื้นผิว

1. ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเคลื่อนไหวของเซลล์ (การก่อตัวของเทียม) เนื่องจากการเชื่อมต่อของไซโตเลมมากับองค์ประกอบที่หดตัวของโครงร่างโครงร่าง

ไซโตเลมมาประกอบด้วยสารหลายชนิด ตัวรับซึ่งผ่านทางชีววิทยา สารออกฤทธิ์ (ลิแกนด์, โมเลกุลส่งสัญญาณ, ผู้ส่งสารตัวแรก: ฮอร์โมน, สารสื่อกลาง, ปัจจัยการเจริญเติบโต) ออกฤทธิ์ต่อเซลล์ ตัวรับคือเซ็นเซอร์ระดับโมเลกุลขนาดใหญ่ที่กำหนดทางพันธุกรรม (โปรตีน ไกลโคและไลโปโปรตีน) ที่สร้างอยู่ในไซโตเลมาหรืออยู่ภายในเซลล์ และเชี่ยวชาญในการรับรู้สัญญาณเฉพาะของสารเคมีหรือ ธรรมชาติทางกายภาพ- สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพเมื่อทำปฏิกิริยากับตัวรับจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีในเซลล์และเปลี่ยนเป็นการตอบสนองทางสรีรวิทยาที่เฉพาะเจาะจง (การเปลี่ยนแปลงการทำงานของเซลล์)

ตัวรับทั้งหมดมีแผนโครงสร้างทั่วไปและประกอบด้วยสามส่วน: 1) ซูปราเมมเบรนซึ่งมีปฏิกิริยากับสาร (ลิแกนด์); 2) เยื่อหุ้มเซลล์ทำหน้าที่ถ่ายโอนสัญญาณและ 3) ภายในเซลล์ซึ่งแช่อยู่ในไซโตพลาสซึม

ประเภทของการติดต่อระหว่างเซลล์

ไซโตเลมมายังเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของโครงสร้างพิเศษ - การเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ การติดต่อซึ่งรับประกันการมีปฏิสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดระหว่างเซลล์ที่อยู่ติดกัน แยกแยะ เรียบง่ายและ ซับซ้อนการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ ใน เรียบง่ายที่รอยต่อระหว่างเซลล์ ไซโตเลมมาของเซลล์จะเข้ามาใกล้ในระยะ 15-20 นาโนเมตร และโมเลกุลของไกลโคคาไลซ์จะมีปฏิกิริยาซึ่งกันและกัน (รูปที่ 2-3) บางครั้งส่วนที่ยื่นออกมาของไซโตเลมาของเซลล์หนึ่งจะเข้าสู่ช่องของเซลล์ที่อยู่ติดกัน ทำให้เกิดการเชื่อมต่อแบบหยักและคล้ายนิ้ว (การเชื่อมต่อแบบ "ล็อค")

ซับซ้อนการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์มีหลายประเภท: ล็อค, ประสานกันและ การสื่อสาร(รูปที่ 2-3) ถึง ล็อคสารประกอบได้แก่ ติดต่อแน่นหรือ โซนล็อค- ในกรณีนี้โปรตีนที่เป็นส่วนประกอบของ glycocalyx ของเซลล์ข้างเคียงจะก่อตัวเป็นเครือข่ายเซลล์ชนิดหนึ่งตามแนวเส้นรอบวงของเซลล์เยื่อบุผิวที่อยู่ใกล้เคียงในส่วนปลายของมัน ด้วยเหตุนี้ช่องว่างระหว่างเซลล์จึงถูกปิดโดยคั่นด้วย สภาพแวดล้อมภายนอก(รูปที่ 2-3)

ข้าว. 2-3. ประเภทต่างๆการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์

1. การเชื่อมต่อที่เรียบง่าย
2. การเชื่อมต่อที่แน่นหนา
3. เข็มขัดกาว.
4. เดสโมโซม
5. เฮมิเดสโมโซมา
6. การเชื่อมต่อสล็อต (การสื่อสาร)
7. ไมโครวิลลี่.

(อ้างอิงจาก Yu. I. Afanasyev, N. A. Yurina)

ถึง เหนียวรวมถึงการเชื่อมต่อแบบยึด กาว เข็มขัดและ เดสโมโซม เข็มขัดกาวตั้งอยู่รอบส่วนปลายของเซลล์เยื่อบุผิวชั้นเดียว ในโซนนี้ ไกลโคโปรตีนที่เป็นส่วนประกอบของไกลโคคาลิกซ์ของเซลล์ข้างเคียงจะมีปฏิกิริยาซึ่งกันและกัน และโปรตีนซับเมมเบรน รวมถึงกลุ่มของไมโครฟิลาเมนต์แอกติน จะเข้ามาใกล้พวกมันจากไซโตพลาสซึม Desmosomes (จุดยึดเกาะ)– โครงสร้างคู่ที่มีขนาดประมาณ 0.5 ไมครอน ในนั้นไกลโคโปรตีนของไซโตเลมมาของเซลล์ใกล้เคียงมีปฏิกิริยากันอย่างใกล้ชิดและจากด้านข้างของเซลล์ในพื้นที่เหล่านี้การรวมกลุ่มของเส้นใยระดับกลางของโครงร่างโครงร่างเซลล์ของเซลล์จะถูกถักทอเป็นไซโตเลมมา (รูปที่ 2-3)

ถึง การเชื่อมต่อการสื่อสารรวม ทางแยกช่องว่าง (เน็กซัส) และไซแนปส์. เน็กซัสมีขนาด 0.5-3 ไมครอน ในนั้นไซโตเลมมาของเซลล์ข้างเคียงจะเข้ามาใกล้ 2-3 นาโนเมตรและมีช่องไอออนจำนวนมาก ไอออนสามารถส่งผ่านจากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่งโดยส่งการกระตุ้นเช่นระหว่างเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ ไซแนปส์ลักษณะของ เนื้อเยื่อประสาทและพบกันระหว่าง เซลล์ประสาทเช่นเดียวกับระหว่างเส้นประสาทและเซลล์เอฟเฟกต์ (กล้ามเนื้อ, ต่อม) พวกเขามีรอยแยกไซแนปส์ โดยที่เมื่อแรงกระตุ้นของเส้นประสาทผ่านไป สารสื่อประสาทจะถูกปล่อยออกจากส่วนพรีไซแนปส์ของไซแนปส์ เพื่อส่งสัญญาณ แรงกระตุ้นเส้นประสาทไปยังเซลล์อื่น (สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม ดูบท “เนื้อเยื่อประสาท”)